基于多重共振熱活化延遲熒光（Multiple Resonance Thermally Activated Delayed Fluorescence，簡稱MR-TADF）機理的有機發光材料具有接近100%的光致發光量子產率和窄的半峰寬，這為進一步開發兼具高色純度和高效率的OLED器件提供了新的機遇。MR-TADF分子通常是通過在稠環芳烴框架中嵌入缺電子的硼原子和富電子的氮/氧原子，構建具有幾乎完全分離的最低未占分子軌道和最高占據分子軌道。然而，基于稠環芳烴的MR-TADF分子通常具有近乎完全平面的分子骨架，即使在摻雜濃度很低的情況下，客體發光分子之間或客體與主體之間的濃度淬滅也難以避免。因此，限制分子間相互作用、降低激子猝滅的比例是進一步發展高效率MR-TADF分子的重要前提。當前的主流做法是采用外圍大位阻基團對發光核心進行修飾，進而抑制分子間的π-π相互作用和偶極相互作用。然而由于合成過程復雜，在稠環芳烴骨架的特定位點修飾不同類型的大位阻基團仍是一項的挑戰。事實上，有機發光分子的光物理性質不僅取決于單分子的化學結構，分子間的堆積模式及固體狀態下的分子有序性對OLED器件的性能具有決定性作用。 鑒于此，青島科技大學劉玉超、閆壽科課題組與北京化工大學任忠杰課題組合作報道了一種新的MR-TADF分子設計策略，即通過調節分子間堆積模式構建高效硼/氧型MR-TADF深藍光材料體系，相關研究成果發表于Angewandte Chemie-International Edition。
MR-TADF分子的單晶結構、二聚體及分子堆積模式 研究人員基于硼/氧稠環骨架設計合成了三種具有不同分子構型的給受體（D-A）型分子，通過精細地調節分子間的電荷轉移相互作用，可以實現晶體狀態下的不同的分子間堆積模式。實驗和理論研究表明，在相對平面的分子結構中可以進一步形成分子間的D-A堆積模式，不僅可以固定分子間的電荷轉移激發態構型，還可以協同構建三線態激子的多重衰減通道，加速三線態激子的自旋翻轉，從而在固體薄膜狀態下實現接近100%的光致發光量子產率和高達6.7×105 s-1的反隙間躍遷速率。基于上述材料所制備的OLED器件可以實現31.75%的外量子效率，這是當前深藍光窄發射OLED器件的最高值之一。上述策略利用聚集態分子間電荷轉移相互作用，構建三線態激子的多重衰減通道和受限的激發態構象，大幅提高了MR-TADF發光材料的發光效率，有助于進一步開發兼具高效率和高色純度的OLED器件。 論文信息 Engineering Intermolecular Packing Mode of Oxygen-Bridged Cyclized Boron-Based MR-TADF Emitters Enables High-Efficiency Deep-Blue Narrowband OLEDs Dr. Yuchao Liu, Shengyu Li, Jinyang Zhao, Wei Ping, Zhi Yang, Dr. Lei Hua, Junjie Wang, Dr. Shian Ying, Prof. Zhongjie Ren, Prof. Shouke Yan 上述研究工作得到了國家自然科學基金項目（52103220、52273164、62441403）、山東省重大基礎研究項目（ZR2022ZD37）、山東省自然科學基金項目（ZR2023QE078）、山東省青創團隊項目（2023KJ097）、青島市自然科學基金項目（23-2-1-75-zyyd-jch）等資助，謹此致謝。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202513129
